《智能制造工程导论》课件-Ch7绿色低碳先行的供应链协同管控

XXXX研究所XX学院2022年7月智能制造工程基础第七章“绿色低碳先行”的供应链协同管控目录绿色低碳供应链的重要性和背景全过程绿色供应链协同优化绿色供应链的协同管控策略全链条供应链碳资产管理绿色低碳供应链协同管理案例绿色低碳供应链的重要性和背景1.绿色低碳供应链的重要性和背景人类生产、运输和消费活动持续产生大量温室气体。教材数据显示，2015年全球二氧化碳排放量约为328.4亿吨，2021年增至338.8亿吨。供应链贯穿资源获取、生产制造和产品消费，是企业实施碳减排的重要对象。全球碳排放增长使供应链减碳更加紧迫1.绿色低碳供应链的重要性和背景全球平均温度总体呈上升趋势。洪水、干旱、风暴和极端高温不仅影响自然环境，还会破坏原材料供应、生产设施和物流运输。因此，绿色供应链既是减缓气候变化的手段，也是增强供应链韧性的重要措施。气候变化也会威胁供应链稳定与1850-1900年平均气温相比的全球平均温差1.绿色低碳供应链的重要性和背景国际公约逐步将碳排放转化为发展约束从1992年《联合国气候变化框架公约》、1997年《京都议定书》，到2015年《巴黎协定》，全球气候治理逐步形成明确的减排目标与合作机制。企业经营也由关注自身排放，延伸到供应链和产品全生命周期排放。1992199720151.绿色低碳供应链的重要性和背景2030年碳达峰与2060年碳中和我国提出2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和。相关政策不断推动高耗能行业低碳转型、绿色技术创新和碳排放权交易。对制造企业而言，绿色供应链已经从自愿行动逐步转变为战略任务和经营要求。1.绿色低碳供应链的重要性和背景绿色低碳供应链管理，是将环境保护、资源效率和经济效益共同纳入供应链决策的现代管理模式。它不局限于生产现场，而是覆盖供应商选择、产品制造、物流运输、消费使用以及报废回收等全过程。同时考虑环境、资源与经济效益环境效益资源效率经济效益绿色低碳供应链1.绿色低碳供应链的重要性和背景采购、制造、物流与回收共同决定碳排放绿色供应链主要表现为绿色采购、绿色制造、绿色物流与分销、循环经济与绿色回收。任何单一环节的减排都难以替代全链条优化，企业需要同时协调物料流、信息流、资金流和废弃物流。1.绿色低碳供应链的重要性和背景绿色供应链能够减少能源消耗和污染排放，降低环境合规与资源价格风险，并提升品牌声誉和市场认可。对于高度依赖能源、材料和全球物流的制造企业，绿色化也是保障供应稳定和长期经营的重要手段。环保投入可以转化为长期竞争力环境改善成本降低风险下降品牌提升竞争力增强1.绿色低碳供应链的重要性和背景耐克太仓物流中心采用地热空调、太阳能制热、高效电机、智能建筑管理和雨水回收等措施，年节电超过400万千瓦时，年减少二氧化碳排放约4200吨，后续实现园区100%使用可再生能源电力。绿色物流可以兼顾效率与节能1.绿色低碳供应链的重要性和背景清洁能源是在生产和消费过程中不排放或较少排放污染物的能源，包括核能和可再生能源。光伏、风电、储能和绿色微电网可以降低工厂、仓库和物流园区对化石能源的依赖，为零碳制造提供基础。

太阳能发电系统由光伏阵列、汇流箱、逆变器和用电端组成。光伏板产生的直流电经过汇集和逆变后，可供电网、工业用户及家庭用户使用，适用于工厂屋顶、仓储园区和分布式能源场景。风力发电机将风能转化为电能，通过控制器和逆变器完成调节与转换，再输送给电网及各类用户。我国已经形成较完整的风电装备制造供应链，风电也成为企业获取绿色电力的重要途径。高效电机、变频控制和能源管理系统可以根据实际负荷调节设备能耗；环保包装、废弃物检测和分类回收技术，则可以减少材料浪费并促进资源重新进入生产过程。这些技术共同构成绿色供应链的基础工具。企业能源结构正在从化石能源转向清洁能源光伏风电储能微电网全过程绿色供应链协同优化2.全过程绿色供应链协同优化绿色要求应进入产品全生命周期全过程绿色供应链把环境保护和资源节约贯穿设计、采购、生产、包装、仓储、运输、使用和回收。实施重点不是简单叠加绿色措施，而是协调上下游目标、数据和业务计划，形成统一的绿色运营体系。2.全过程绿色供应链协同优化绿色采购的基本概念绿色采购要求企业在采购中考虑环境保护、资源节约、安全健康、循环低碳和回收利用，优先采购节能、节水、节材以及环境影响较小的原材料、产品和服务。2.全过程绿色供应链协同优化绿色采购评价框架绿色采购既要评价供应商是否建立环境管理体系、遵守环保法规和实施污染防治，也要检查产品是否含有禁用物质、是否使用环保材料，以及相关环境信息是否真实、完整和可追溯。2.全过程绿色供应链协同优化采购双方需要共享环境信息采购方需要获得供应商的能源使用、废物管理、污染排放和材料构成等信息，才能准确评价其环境绩效。双方还可以共享改进经验、技术方案和目标进展，把供应商管理由一次性准入转变为持续改进。采购企业环境数据平台供应商2.全过程绿色供应链协同优化联想绿色采购实践联想将绿色供应链要求融入企业环境管理体系，要求供应商遵守行业行为准则和环境法规，并关注ISO9001、ISO14001等认证。同时通过审核、培训和技术支持促进供应商持续改善环境表现。2.全过程绿色供应链协同优化绿色生产的基本概念绿色生产以节能、降耗和减污为目标，通过管理和技术手段控制工业生产全过程的污染物产生。其重点是减少能源和材料投入，提高资源利用效率，并降低生产活动对空气、水和土壤的影响。2.全过程绿色供应链协同优化绿色生产的三类措施绿色生产主要通过三类措施实施：提高设备和工艺能效，减少废弃物；使用可再生、可回收或可降解材料；减少有害物质并配置废气、废水处理设施。三类措施应在产品设计和工艺规划阶段同步考虑。能效提升环保材料污染控制2.全过程绿色供应链协同优化宁德时代极限绿色制造宁德时代利用人工智能、智慧厂房和数字化生产管理系统优化电池制造过程，降低缺陷率、能源消耗和废料产生，并提高可再生能源使用比例。同时通过电池回收实现核心金属的循环利用。能效提升环保材料污染控制AI2.全过程绿色供应链协同优化绿色运输的基本流程绿色运输覆盖原材料采购、产品生产、包装运输、仓储分销和末端回收。各环节通过环保材料、低碳车辆、节能仓储、路线优化和逆向物流相互配合，共同降低供应链碳足迹。2.全过程绿色供应链协同优化低碳运输模式比较电动车辆适合城市配送和最后一公里；铁路具有大运量、低能耗优势，适合长距离运输；水路运输单位成本和排放强度较低，适合大批量货物。企业应通过多式联运发挥不同方式的优势。电动车铁路水路2.全过程绿色供应链协同优化京东物流绿色运输实践京东物流通过自动化仓储、电动车辆、自动配送车和多式联运降低运输排放，并建立供应链排放管理平台，结合实际路线和排放因子追踪物流碳足迹，为路线优化和减排决策提供数据支持。2.全过程绿色供应链协同优化绿色回收的基本概念绿色回收是产品使用结束后的回收、维修、再利用、再制造和资源化处理。企业需要建立逆向物流与回收网络，并通过积分、折扣和换购等方式鼓励消费者参与，使废旧产品重新进入价值创造过程。2.全过程绿色供应链协同优化绿色设计支持末端回收绿色设计需要在材料选择、结构设计和工艺规划阶段考虑产品的可拆卸性、可维修性和材料可回收性。北汽将绿色要求贯穿整车研发、生产、使用维护和报废处理，从源头提高资源利用效率。北汽股份公司绿色生产2.全过程绿色供应链协同优化惠普与宜家的循环商业模式惠普通过检修、翻新、耗材回收和模块化设计延长产品寿命；宜家通过家具“回购”计划，以购物券鼓励消费者返还旧家具。便利的回收渠道与有效激励，是提高消费者参与度的关键。惠普循环经济2.数据与知识驱动的智能增强技术融合强化学习与领域规则约束知识的智能技术近年来，强化学习作为一种高效的智能探索方法，已经被许多研究者广泛应用在工程设计中的众多领域，用来提高问题求解效率和探索潜在的改进方案。在工程设计中，规则和约束是不可或缺的元素。它们定义了设计的边界和要求，为设计过程提供了方向和限制。因此，强化学习结合规则和约束在工程设计中的应用是近年来备受研究者关注的重要领域。通过将设计目标、规则和约束等信息融入强化学习的环境和奖励机制中，可以帮助智能体更有效地探索潜在的解决方案，并提高问题求解的效率。绿色供应链的协同管控策略3.绿色供应链的协同管控策略协同管控策略框架绿色供应链协同管控首先明确双碳和可持续发展目标，再以绿色化和数字化作为实施方法，最后通过供应链网络协同规划连接采购、生产、配送、销售和回收，形成目标统一、流程衔接的运营体系。3.绿色供应链的协同管控策略协同化是基础，数字化赋能绿色化协同化通过信息共享和合作机制连接供应链成员；数字化提供实时感知、分析和智能决策能力；绿色化提出资源效率和减碳目标。三者相互支撑，共同推动供应链高质量发展。协同化数字化绿色化可持续供应链3.绿色供应链的协同管控策略物联网建立实时感知通道物联网通过传感器连接设备、仓库、车辆和货物，采集能耗、温湿度、位置和运行状态数据。企业可以据此优化设备能效、减少仓储损耗、保证冷链稳定并实时调度运输资源。3.绿色供应链的协同管控策略大数据与人工智能支持优化决策大数据分析可以识别高能耗、高浪费环节，并预测市场需求和库存变化；人工智能则可以进一步优化排产、仓储、运输路线和车辆调度。二者结合，使供应链由事后分析转向预测和主动优化。3.绿色供应链的协同管控策略云平台支撑跨企业协同云计算为供应链成员提供统一的数据存储、共享和访问平台，使采购方、供应商、制造企业和物流企业能够快速交换业务与环境信息。平台还可连接在线碳监测系统，提高碳核算的实时性和准确性。3.绿色供应链的协同管控策略政策推动数字化与绿色化融合我国多项政策明确提出推动互联网、大数据、人工智能、5G等技术与绿色低碳产业深度融合，并加快工业领域数字化、智能化和绿色化协同发展。政策支持为企业技术改造和绿色转型提供方向。全链条供应链碳资产管理4.全链条供应链碳资产管理碳排放正在成为企业资产与成本碳资产是以碳排放权益为核心形成的资产，包括碳排放配额、节能减排形成的减排量以及碳交易相关权益。企业需要像管理资金、库存和设备一样管理碳资产，使减排行动与经营决策相连接。4.全链条供应链碳资产管理产品碳足迹核算标准产品碳足迹是产品全生命周期温室气体排放和清除的总和，通常以二氧化碳当量表示。PAS2050较早提出核算规则，GHGProtocol完善了企业核算与报告方法，ISO14067进一步推动国际标准化。产品碳足迹国际标准发展历程4.全链条供应链碳资产管理生命周期评价方法比较P-LCA适合产品和微观过程，数据详细但容易出现边界截断；IO-LCA适合行业和宏观分析，但单一产品精度较低；Hybrid-LCA综合两类方法，覆盖更完整，但数据和计算要求更高。4.全链条供应链碳资产管理碳数据采集与减排目标管理可口可乐通过跟踪每升产品的碳排放量，重新核定基准排放，并使用碳情景规划工具预测减排效果。这些方法被用于包装减量和配送优化，同时推动供应商制定和落实科学减排目标。可口可乐相关减碳目标制定4.全链条供应链碳资产管理碳交易与碳税碳交易通过市场机制配置排放权，碳税则把排放的环境成本转化为企业实际成本。两种机制都会促使企业提高能源效率、采用绿色技术、调整供应商和运输方案，并加强供应链碳数据的透明度。4.全链条供应链碳资产管理汽车行业的绿色转型汽车产业链覆盖原材料、零部件、整车制造、使用和报废回收，具有较大的全生命周期碳排放。新能源汽车的快速增长推动钢铁、电池、整车、充电设施和回收产业共同向绿色低碳方向转型。2013-2023年新能源汽车销量及增长率绿色低碳供应链协同管理案例5.绿色低碳供应链协同管理案例金风科技绿色供应链金风科技把绿色可持续理念融入原材料选择、产品设计、供应商管理、生产制造、物流运输、设备运维和回收再制造，并建立供应